بررسی اثر هندسه دودکش میان تونلی بر نحوه پخش آلاینده در محیط بیرونی

در سال های اخیر افزایش آلودگی و ترافیک در شهرها, باعث گسترش حمل و نقل زیرزمینی شده است. یک روش مرسوم برای تهویه تونل های شهری, ساخت دودکش های میان تونلی است. این دودکش ها عموما در مناطق پر تراکم شهری قرار دارند و آلاینده های خروجی آن ها می تواند برای ساکنین ساختمان های مجاور خطرناک باشد. هندسه این دودکش ها تاکنون بر اساس سلیقه و تنها با هدف رعایت الزامات استانداردها برای هوای داخل تونل, تعیین می شود. در این مقاله برای اولین بار, نحوه پخش آلاینده های خروجی از هندسه های مختلف و متداول دودکش های میان تونلی با فرض یک ساختمان بلندتر در پایین دست بررسی شده است. نتایج بررسی می تواند به طراحی بهتر این دودکش ها و ساختمان های اطراف برای داشتن هوای سالم تر برای ساکنین ساختمان ها, کمک کند. بدین منظور شبیه سازی هایی با اپن فوم انجام شده است. در شبیه سازی ها از روش متوسط گیری معادلات ناویر-استوکس و مدل آشفتگی K-e استفاده شده است. نتایج نشان داد که برای سرعت های خروجی یکسان, اثر هندسه مستطیلی و مربعی بر غلظت آلاینده ها, بر روی دیوار جلوی وزش باد, به اندازه ضلع عمود بر جریان بستگی دارد. برای سرعت خروجی کمتر از 6 متر بر ثانیه, حضور ساختمان پایین دست مانع از پخش آلاینده ها در ارتفاع بالاتر شده و مقدار آلاینده ها 100 درصد افزایش می یابد و برای سرعت های خروجی بیشتر از 6 متر بر ثانیه, افزایش سرعت, تغییر کمتری در مقدار غلظت در ارتفاعات پایینی دارد. همچنین نتایج نشان داد که سرعت خروجی آلاینده ها نسبت به شکل هندسی, اثر بیشتری بر پخش آلاینده ها دارد و با افزایش سرعت میزان این اثرگذاری کاهش می یابد.